液压系统原理图的识别与分析

刘长志

（辽宁轻工职业学院 ，辽宁 大连 116100）

随着现代工程机械技术的发展，机械产品更多的是机电液一体化的产品，这就要求机械设备设计人员、安装人员、管理人员、销售人员以及售后维修人员除了掌握机械和电器的知识外，还要掌握液压方面的技术，以便能够更好地进行机电液一体化设备的设计、安装、管理、销售和维修工作，更好地服务客户。液压技术方面能够快速读懂液压系统原理图作为掌握液压技术的第一要素，而液压系统原理图是用液压元件的图形符号和连线来绘制的，符号多、回路多、较抽象且易混淆，因此，正确快速地识别液压系统元件图形符号的含义和不同的液压回路分析，对于掌握液压系统尤为重要。

1 液压系统原理图

液压系统原理图就是用图形符号来表示液压技术领域的图形，就像机械制图一样，目的是便于阅读、分析、设计和绘制，用规定的元件图形符号和线条来表达液压系统工作原理。一个完整的液压系统原理图由工作介质、动力部分、执行部分、控制部分、辅助部分共五部分组成，工作原理是液压油在封闭的系统中进行了两次能量转换，静压力能和机械能的转换，而转换的过程是由控制元件完成的。具体的原理和组成可以通过液压千斤顶动画容易理解。

2 阅读液压传动原理图的常用步骤

（1）了解液压系统的用途，将液压系统原理图依次分成执行元件、动力元件、控制元件三大块，再根据主机要求，掌握执行元件的动作及要求。

（2）弄清楚各种液压元件的类型，性能，相互间的联系和功用。先弄清楚动力元件的种类：单泵，多泵；定量，变量；单供，合流；再阅读明白液压缸或液压马达；再次阅读并了解各种控制装置及变量机构；最后阅读和掌握辅助装置。在此基础上，根据工作循环和工作性能要求分析将系统分为对应数量的基本回路，并在液压传动原理图上逐一地查找出每个回路。

（3）按照工作循环表，仔细分析并依次写出完成各个动作的相应进油路油和回头路液流经路线。为了便于分析，在分析之前最好将液压系统中的每个液压原件和各条油路编上号码。这样，对分析复杂油路，动作较多的系统尤为重要。写油液流经路线时要分清主油路和控制油路。对主油路，应从液压泵开始写，一直写到执行元件，这就构成了进油路线；然后再从执行元件回油写到油箱（闭式系统回到液压泵）。这样分析，目标明确，不易混乱。

（4）在分析各种状态时，要特别注意系统从一种工作状态转换到另一种工作状态，是由哪些原件发出的信号，使哪些控制原件动作，从而改变什么通路状态，达到何种状态的转换。在阅读时还要注意，主油路和控制油路是否有矛盾，是否相互干扰等。在分析各个动作油路的基础上，列出电磁铁和其它转换元件动作顺序表。

3 液压原理图的快速识别方法

比较难掌握的是液压的图形符号，因为液压技术中各种元器件类型繁多，在机电一体化的设备应用领域也非常广泛，再加上技术的飞速发展，尽管图形符号有相关的国际与全国标准，但是标准也是不断变化的；还有的厂商标新立异也使得标准变化，因此现今的液压系统油路图上，经常出现一些似是而非、莫名其妙、找不到对应标准的符号，这就使得识读液压原理图有时候很困难。通常的解决办法有二种，一是从总体上分析其功能，在掌握功能的基础上进行识读；二是从样本找出标新立异的规律，例如溢流阀的符号，要像减压阀那样从进口引一条的线回来，实际上表示背压的影响，不是有什么新花样，只要掌握原理，对照样本就能识读。

控制元件包括方向控制元件、流量控制元件、压力控制元件。在学习的过程中要注重对比利用图形符号的异同点进行记忆不失为一种好方法。例如压力控制元件即压力阀按照其功能和用途不同可分为溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器等。溢流阀图形符号特征：方框内箭头与表示进出油口的线段错开（意为初始状态下进出油口不通），虚线从箭头的起始位置引出（意为控制油液从进油口引出），无虚线引出油箱（意为采用内泄式），出口一般通油箱。顺序阀图形符号特征：方框内箭头与表示进出油口的线段错开（意为初始状态下进出油口不通），虚线从箭头的起始位置引出（意为控制油液从进油口引出），有虚线引出油箱（意为采用外泄式），出口连接工作油路。减压阀图形符号特征：方框内箭头连接表示进出油口的线段（意为初始状态下进出油口连通），虚线从箭头的终止位置引出（意为控制油液从出油口引出），有虚线引出油箱（意为采用外泄式），出口连接工作油路。压力继电器是一种将液体压力信号转换成电信号的电液控制元件，图形符号特征：方框一边为液控符号，相对的一边为复位弹簧，方框内有倒三角布置的三点，下方和靠近液控符号的两点由线段相连。

4 利用FluidSIM软件进行回路的模拟分析

FluidSIM软件是由德国Festo公司开发，有液压与气动两个软件，Windows XP操作系统既可以运行，软件包括三个主要模块:绘图功能模块、系统模拟仿真功能模块及综合演示功能模块。可以通过FluidSIM软件提供元件职能符号，进行方向、压力、流量元件符号的学习与掌握，通过拖拽液压元器件到绘图区可以进行基本回路图和辅助液压系统的绘制并进行具有运动形式的模拟，使绘制液压和气动原理图由繁琐变得简单，理解液压系统中回路的运动由难变易。绘图功能模块中的电气、液压和气动元件库，可以使设计者很方便地实现回路设计。

在FluidSIM软件中进行液压回路的绘制模拟后，就可以对所研究的回路进行分析。例如通常模拟的液压锁回路，用了两个液控的单向阀，如果将液控线的入口接到低压管路上，整个回路在模拟时将不能进行，而且模拟时管路会出现不同的颜色，设置不同的参数，设计不同的回路，不但方便而且也节省了直接在实际设备中直接运行容易出现的错误和经费问题。模拟正确后，可以在实际的设备中进行连接、运行、调试操作。在软件若要进行“快进——一工进——二工进——停止——快退”这样运动要求的回路设计，就可以在软件上进行多次模拟修改，并进行模拟运行非常方便，多个回路组成的系统也可以使用软件进行分析，分析其中回路的特点，更快地掌握液压系统起着很好的作用。

综上所述，快速的进行液压系统原理图的识读和分析，首要学习液压技术理论知识，其次通过图形符号的特征来理解掌握液压中的各种元器件，再通过FluidSIM软件进行回路以及系统的模拟与分析会取得较快的效果。

［1］ 王凤娟.利用图形符号特征快速识别液压系统原理图中三大类控制元件［J］.三门峡职业技术学院学报，2011，（3）.

［2］ 赵艳平，马利平.FluidSIM在液压与气动技术课程改革中的应用研究［J］.漯河职业技术学院学报，2014，（3）.